试验林火干扰下大兴安岭北部落叶松林土壤含水率的时空变化

  目的  跟踪量化轻、中、重度火干扰下兴安落叶松林土壤含水率，定点分析其时空变化规律与火烧强度干扰差异，深入探讨其形成机制；旨在清楚地认识高寒区火干扰森林生态系统恢复初期土壤水分变化对植被恢复的影响力，并为其调控提供参考。  方法  采用网格法确定固定点位并实施林火干扰试验，根据火烧强度等级划分轻、中、重度火烧区，烘干法跟踪监测火烧前、火烧后、翌年融雪季后、翌年生长季土壤含水率。  结果  林火干扰后:（1）轻、中、重度火烧区土壤含水率立即下降，春旱时段进一步大幅下降，生长季迅速回升；（2）生长季前重度火烧区土壤含水率显著低于轻、中度火烧区，生长季火烧强度干扰差异消失；（3）生长季前，土壤含水率及其相对变化率的空间格局与火烧强度空间格局极显著负相关。  结论  寒温带针叶林火干扰生态系统恢复初期，春旱时段重度火烧迹地土壤含水率可能限制植被更新和再生，应加强集水保水技术调控。      

毛竹销（钉）的高速旋转摩擦焊接性能研究

选取毛竹销钉替代木榫在1 500 r/min的情况下与榉木基材进行旋转摩擦焊接，对其抗拉强度和焊接机理进行研究。重点研究不同形状的预钻孔和不同榫径与孔径比值下的竹销钉焊接抗拉拔强度，并将其与木榫焊接和PVAc胶接的抗拉强度进行对比。结果表明:1）当采用恒定直径孔10/9、10/8、10/7、10/6 4种榫径/孔径比的焊接强度均高于PVAc胶接强度，但低于木荷榫和榉木榫的焊接强度，其中10/8的榫径/孔径比的焊接强度相对最高，达到了5.54 MPa；2）当采用渐变直径孔，竹销钉的焊接强度得到明显提高。其中10/8-6的榫径/渐变孔径比值取得了最高的焊接强度，达到6.42 MPa，比10/8比值的强度提高了15.6%，超过了木荷榫的焊接强度，但不及榉木榫的焊接强度；通过对竹销钉的焊接界面温度进行监测，发现焊接界面能在2 s内达到300℃以上的峰值高温，且维持了一定的高温时间（通常约2～3 s），随后随着竹销停止旋转摩擦，温度逐步下降；不同的榫径与孔径比值下，焊接界面的升温速率、峰值温度和高温持续的时间不同，它们是产生强度差异的主要原因；SEM观察结果显示，竹销旋转摩擦焊接界面由竹销或基材中的胞间层物质软化、熔化和流动并与作为增强材料的竹纤维包裹，形成了犹如“钢筋水泥土”结构般的致密、连续和坚固的焊接界面；FTIR分析结果表明，摩擦产生的高温会导致竹销中半纤维素发生一定程度的降解，纤维素的降级十分有限，木质素发生一定程度的缩合反应，木质素的含量相对提高。试验结果表明，将竹销钉代替木榫用于木材的旋转摩擦焊接是可行的。     

日粮不同NDF/NFC水平对周岁后荷斯坦奶牛生产性能、营养物质消化率、瘤胃发酵特征和甲烷排放的影响

本试验研究了日粮中不同中性洗涤纤维/非纤维性碳水化合物（NDF/NFC）水平对周岁后荷斯坦奶牛生产性能、营养物质消化率、瘤胃发酵特征及甲烷产量的影响，并在此基础上建立了甲烷排放预测模型，旨在获得我国生产模型下的甲烷排放规律和甲烷转化因子，为提高奶牛能量利用效率、建立国家或区域性温室气体排放清单和探索减排策略提供科学依据和支撑。将45头体况良好，平均为15月龄的荷斯坦后备奶牛随机分为3组，每组15头牛：低日粮NDF/NFC组（NDF/NFC=0.60）、中日粮NDF/NFC组（NDF/NFC=0.75）和高日粮NDF/NFC组（NDF/NFC=0.90），试验期为70 d，包括14 d的预饲期和56 d的正试期。结果表明：1）提高日粮NDF/NFC水平显著降低了奶牛的干物质采食量、有机物采食量、平均日增重、干物质和粗蛋白的表观消化率（P<0.05）；2）提高日粮NDF/NFC水平显著增加了瘤胃内总挥发性脂肪酸产量、乙酸的相对含量和乙酸/丙酸比例（P<0.05），显著降低了丙酸的相对含量（P<0.05）；3）随着日粮NDF/NFC水平的提高，瘤胃甲烷和甲烷能产量、甲烷/代谢体重、甲烷/干物质采食量、甲烷/有机物采食量、甲烷/中性洗涤纤维采食量显著提高（P<0.05）。甲烷转化因子也随着日粮NDF/NFC水平的增加而显著提高（P<0.05）；4）基于体重、采食量、营养物质含量和NDF/NFC分别建立了甲烷预测模型，其中基于干物质采食量和中性洗涤纤维采食量建立的预测模型的决定系数最高（R²=0.77）。因此，提高日粮中NDF/NFC水平可显著降低周岁后荷斯坦奶牛的生产性能、营养物质消化率和瘤胃内丙酸的相对含量，可显著提高瘤胃甲烷产量和甲烷转化因子。     

BH-VDT大尺寸垂直钻井工具设计优化与应用

渤海钻探公司自主研发的BH-VDT5000垂直钻井工具一般适用于φ406.4～φ444.5mm井眼尺寸的垂直钻井要求,不能满足新疆油田南缘区块井二开φ571.5mm井眼的垂直钻进的使用条件.针对新疆油田南缘区块的井身结构及施工难点,对BH-VDT5000垂直钻井工具重新进行了优化设计,每面推靠翼厚度增加至143.25mm,并对垂直钻井工具锁紧装置的材质和强度进行了优化升级,优化后工具的整体抗扭和抗拉性能得到了大幅度提高,可满足BH-VDT5000垂直钻井工具悬挂大尺寸推靠翼在大井眼砾岩中的钻进要求.优化后的垂直钻井工具在南缘区块天湾1井φ571.5mm井眼中首次应用便取得成功,总进尺2570m,单趟钻最长入井时间达到了308h,施工过程中工具性能稳定,井身质量控制优良.该技术的应用成功为南缘区块大井眼垂直钻井的需求提供了优质保障,并为BH VDT6000系列大尺寸垂直钻井工具研究提供了技术参考.     

离子果膜对沃柑果实日灼与植株光合速率和果实品质的影响

为弄清离子果膜对沃柑果实日灼、品质和光合的影响,2018-2019年在广西武鸣进行了喷施不同浓度离子果膜对沃柑果实日灼发生率、果面温度、叶片光合速率和果实品质的影响试验。结果表明,喷了离子果膜的沃柑果实日灼发生率为0.98%-1.73%,极显著低于对照的14.77%；沃柑叶片Pn日变化呈双峰曲线,存在“午休”现象,同一时刻不同处理间沃柑叶片净光合速率存在一定的差异,但与对照间的差异未达显著水平。在气温33.1℃情况下,喷了离子果膜的沃柑果面平均温度39.97℃-41.47℃,而对照果面平均温度达到48.36℃,两者相差6-8度,其差异达到极显著水平。离子果膜对果实着色、果皮厚度、果实可溶性固形物、固酸比的影响不显著,但对糖代谢影响显著,不同处理间差异明显。对照的果实可滴定酸含量均显著低于4个处理,4个处理间的差异不显著。离子果膜预防沃柑果实日灼效果显著。     

不同镉胁迫条件对土壤微生物活性的影响

通过设计4种镉污染梯度、2种种植条件[有、无百日草(Zinnia elegans)],选择土壤基础呼吸强度、脲酶活性、过氧化氢酶活性等3种反映土壤微生物活性的关键指标,探究了不同镉胁迫条件对土壤微生物活性的影响特征。结果表明,土壤基础呼吸强度、脲酶活性和过氧化氢酶活性与镉胁迫程度均大致成负相关,随着镉浓度增加,土壤脲酶活性呈反比例函数型下降趋势,土壤过氧化氢酶活性呈正弦曲线变化规律;种植百日草能促进土壤基础呼吸强度、脲酶活性和过氧化氢酶活性,提高不同微生物活性指标受镉胁迫影响的相关性;在种植百日草条件下,镉胁迫对土壤微生物活性的影响与不种植百日草条件相似,其中2种条件下的过氧化氢酶受镉胁迫的影响基本无差异。     

2015年11月5日凉城县特大暴雪天气过程分析

本文利用自动站观测资料、地面观测资料、NCEP再分析资料对2015年11月5日凉城县特大暴雪天气过程进行分析。结果表明,凉城县位于冷高压边缘位置处,地面以东风为主,气压梯度较大,在凉城县有冷暖空气交汇,不稳定性增强,是特大暴雨天气形成的原因;凉城县上空有偏东气流、西南暖湿气流和地面强冷高压3股气流,增强凉城县不稳定能量,从低层到高层相对湿度均>90%;河套至凉城县200~500 hPa以正散度区为主,而500~850 hPa以负散度为主,高层辐散、低层辐合的抽吸作用有利于强烈上升运动的产生。     

2017年6月4—5日张掖市暴雨过程分析

本文利用常规地面与高空观测资料、区域站降水资料、卫星云图和雷达资料对2017年6月4—5日张掖市暴雨过程进行分析。结果表明,此次暴雨过程呈北槽南涡型,是西北地区出现强降水的典型环流形势,500 h Pa低涡和低槽、700 h Pa切变线及地面冷锋造成强烈的上升运动,是此次过程的主要影响系统。中尺度分析表明,较好的抬升条件、充沛的水汽、大气层结处于不稳定状态,有利于强对流和强降水的发生。副热带西风急流云系和高原切变云系在河西上空合并发展,且稳定维持,造成张掖市暴雨天气。从雷达回波图可以看出,辐合线和强回波带稳定少动,维持在民乐县上空,是造成此次暴雨天气过程的主要原因。此次暴雨过程的物理量场表现较好,低层辐合、高层辐散的配置为降水提供了强烈的上升气流,而较强的上升运动为强降水的产生提供了必要的动力条件;500 h Pa和700 h Pa偏南暖湿气流将孟加拉湾和南海的水汽输送至河西地区以及水汽通量散度的辐合,均为降水提供了源源不断的水汽;假相当位温高能舌为强降水的发生发展提供了不稳定能量条件。     

2015年8月1日凉城县强对流天气诊断分析

本文利用常规观测资料、NCEP再分析资料和自动站观测资料,对2015年8月1日凉城县强对流天气过程进行诊断分析。结果表明,此次强对流天气属一次飑线过程,破坏性强大;主要由斜压锋生所产生,高空较强冷平流使垂直温度梯度变大,低空较强暖湿气流促使水平梯度变大,高低空冷暖平流构成锋区;斜压锋生的强烈抬升构成动力强迫,促使强对流天气出现。     

2016年7月31日至8月1日拜城县强降水天气过程分析

本文利用中国气象局提供的MICAPS资料,对2016年7月31至8月1日拜城县强降水天气过程进行分析。结果表明,冷空气在脊前输送并积聚在低槽内,伊朗副热带高压向东扩展,推动了西西伯利亚低涡向东移动,南部分裂短波不断向南移动,整个新疆地区以分散性降水为主,这也是拜城县出现强降水天气原因;700 h Pa中低空处,拜城县上空以偏南风为主,进而形成风的辐合,且中低层饱和湿区的存在,说明拜城县水汽条件较为充足;西南急流对阿克苏地区产生影响,其上空有风速辐散作用,高层抽吸对于中低层辐合上升较为有利,进一步推动拜城县强降水天气的出现。